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Aggregation of model asphaltenes: a molecular dynamics study

机译：模型沥青质的聚集：分子动力学研究

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Natural asphaltenes are defined as polyaromatic compounds whose chemical composition and structure are dependent on their geological origin and production history, hence are regarded as complex molecules with aromatic cores and aliphatic tails that occur in the heaviest fraction of crude oil. The aggregation of asphaltenes presents a range of technical challenges to the production and processing of oil. In this work we study the behaviour of the model asphaltene-like molecule hexa-tert-butylhexa-peri-hexabenzocoronene (HTBHBC) using molecular dynamics simulation. It was found that the regular arrangement of the tertbutyl side chains prevents the formation of strongly-bound dimers by severely restricting the configurational space of the aggregation pathway. In contrast, a modified molecule with only 3 side chains is readily able to form dimers. This work therefore confirms the influence of the molecular structure of polyaromatic compounds on their aggregation mechanism, and reveals the unexpected design rules required for model systems that can mimic the behavior of asphaltenes.
机译：天然沥青质定义为多芳族化合物，其化学组成和结构取决于其地质来源和生产历史，因此被认为是在最重的原油馏分中具有芳香核和脂肪族尾巴的复杂分子。沥青质的聚集对石油的生产和加工提出了一系列技术挑战。在这项工作中，我们使用分子动力学模拟研究了模型沥青质分子六叔丁基六己基六苯并二氢呋喃（HTBHBC）的行为。发现叔丁基侧链的规则排列通过严格限制聚集途径的构型空间而防止形成强结合的二聚体。相反，仅具有3个侧链的修饰分子易于形成二聚体。因此，这项工作证实了聚芳族化合物分子结构对其聚集机理的影响，并揭示了可模拟沥青质行为的模型系统所需的意外设计规则。

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